鄱阳湖湿地DOM来源及其对重金属形态变化的影响研究

发布时间：2020-10-18 04:52

　　 溶解性有机质(Dissolved organic matter,DOM)可与土壤中的重金属相互作用而使其发生迁移转化从而对其的毒性和生物可利用性产生一定的影响。鄱阳湖消落带是干湿交替的水陆衔接地带,物质与信息转移转化非常频繁的地域,水位环境发生变化时DOM会从土壤中被释放到水体,从而会使该区域污染物的迁移转化发生变化。为深入探讨湿地DOM来源及其与重金属相互作用机理,本文选取中国第一大淡水湖湿地——鄱阳湖典型消落带为研究区域,基于有色可溶性有机物(Chromophoric dissolved organic matter,CDOM)紫外可见光谱,采用三维荧光光谱技术结合荧光区域积分(Fluorescence regional integration,FRI),主要探讨DOM提取条件的影响因素,DOM来源及在鄱阳湖的分布情况,并探究DOM对鄱阳湖湿地底泥中重金属形态变化的影响。本文研究结果如下:(1)提取土壤中溶解性有机质(DOM)的最佳振荡提取条件:CDOM与溶解性有机碳(Dissolved organic Carbon,DOC)符合较好的线性正相关,可用吸光系数ag(355)来表示CDOM浓度。当振荡时间16 h,浸提液为水时的DOM提取效果最佳。正交试验的直接分析表明:土水质量比为1∶10,4 000r离心30 min,选用0.45μm玻璃纤维滤膜,提取的DOM效果最佳。各影响因素大小:土水比滤膜种类振荡时间离心时间的影响。(2)鄱阳湖典型消落带水体、土壤、植物中DOM的组成、腐质化程度、污染来源:鄱阳湖水体的三维荧光峰主要有4类,湖水的DOM主要为陆源输入为主,受人类活动影响较小。土壤的三维荧光峰主要有6类,ACBTDE,且A、C峰强度较水体中较强而类蛋白峰相比水体较弱,土壤中DOM腐质化程度高,且分子量较大。植物中含有荧光峰种类更多,且有植物蛋白,植物中的DOM的含量较水体和土壤高。龙口南荻和龙口芦苇的rA/E、rC/E小于1,类富里酸物质含量小于类色氨酸物质。而其余的植物样品中rA/E、rC/E大于1,DOM中类富里酸物质含量大于类色氨酸物质。(3)外源DOM对土壤中重金属形态变化的影响:苔草的种植对重金属Cr、Pb、Zn具有固定作用,对Cd和Cu具有活化作用。加入DOM对Cd、Cu和Zn有活化作用,且随着DOM含量增加而活化作用加强;对Cr和Pb有固定作用,且随着DOM含量增加,固定作用加强。外源DOM加入后,植物和DOM共同作用对Cr、Pb、Zn起固定作用,植物和DOM共同作用对Cd和Cu起活化作用。
【学位单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X501
【部分图文】：

13图 2.1 采样点分布（1）采集表层沉积物样，每个样点采集 3 个平行样。表层沉积物样采用金属抓取式采样器，新鲜样品采集后装于袋子中并编号，迅速带回实验室，在实验室内经风干一星期后过 100 目筛后避光保存。（2）采集的植物洗净（根部、茎部、叶部不含泥土），在 105℃下杀青 5min后在 70℃下烘至恒重。取出将植物根与茎（即地上与地下）分开，分别研磨成粉状，过 100 目筛后装袋，将其放到干燥器中保存。（3）水样采集于无色聚乙烯塑料瓶中装满不留气泡，立即运回实验室。DOM 测定采用总有机碳（Total Organic Carbon，TOC）测定仪（德国耶拿multi N/C 2100）。水质总氮、氨氮、硝酸盐氮、总磷、CODMn 的测定采用国家标准方法进行。现场使用便携式 pH 计和便携式溶解氧仪测定 pH、DO 等指标。

2.3.5 DOM 对植物对重金属形态变化影响实验2.3.5.1 盆栽实验设计采集鄱阳湖湿地植物苔草，带回实验室。将其根上的土清理干净，然后用自来水清洗干净，再用纯水清洗干净。将从鄱阳湖湿地采集的土进行重金属形态测定。盆栽实验设置为盆栽实验，共种植 18 盆，培养 1 个月。实验分 6 组实验，每组实验三个平行样。（1）不种植苔草实验分三组：将从鄱阳湖采集的土壤进行重金属形态测定后，一组 DOM 零添加；一组DOM 添加后土壤 DOM 为 0.5g/kg；一组 DOM 添加后土壤 DOM 为 1g/kg，定期浇水，一个月后，对其进行重金属形态测定。对前后重金属形态进行分析。（2）种植苔草实验分三组：将苔草移植培养至已经测定好重金属形态的土壤中，一组 DOM 零添加；一组 DOM 添加后土壤 DOM 为 0.5g/kg；一组 DOM 添加后土壤 DOM 为 1g/kg，定期浇水，种植 1 个月，测定其重金属形态。对前后重金属形态变化进行分析。

第 3 章 结果与讨论编号 1#-S 作为以下 DOM 提取条件的实验供试土壤样品。不同浸提液对 DOM 提取的影响别以 H2O、KCl 溶液和 CaCl2溶液（摩尔浓度均为 0.5 mol/L）为 2.3.1.1 进行提取，对所得土壤提取液进行紫外光谱扫描，得到图液在 λ=355nm 的吸光度及 ag(355)值如表 3.1 所示。
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本文编号：2845827